مریخ چه چیزی را پنهان کرده است؟

سنگ‌های مریخ و جستجوی زندگی: مأموریت تاریخی پرسویرنس

خلاصه

تصور کنید سنگ‌هایی با میلیون‌ها سال قدمت روی سطح مریخ وجود دارند که ممکن است نخستین شواهد زندگی فرازمینی را در خود محفوظ نگه داشته باشند. کاوشگر پرسویرنس ناسا این سنگ‌ها را شناسایی و جمع‌آوری کرده است، اما بازگرداندن آن‌ها به زمین هنوز در هاله‌ای از ابهام قرار دارد. این مأموریت علمی پیچیده، تلفیقی از هیجان، فناوری پیشرفته و چالش‌های سیاسی است و می‌تواند پاسخی برای یکی از پرسش‌های بنیادین بشریت ارائه دهد: آیا زندگی روزی در مریخ وجود داشته است؟

پرسویرنس: کاوشگری بی‌وقفه در سیاره سرخ

کاوشگر پرسویرنس، یکی از پیشرفته‌ترین کاوشگرهای ساخته‌شده تاکنون، سطح مریخ را با دقت بی‌سابقه‌ای مورد بررسی قرار می‌دهد. این مأموریت که با حمایت صدها دانشمند روی زمین انجام می‌شود، مسافتی تقریباً معادل یک ماراتن کامل را طی کرده تا به پرسش‌های اساسی درباره مریخ پاسخ دهد:

• چه شرایطی در گذشته مریخ حاکم بوده است؟

• آیا این سیاره قابل سکونت بوده است؟

• آیا نشانه‌ای از حیات در آن وجود داشته است؟

یکی از نمونه‌های برجسته، سنگ چیاوا فالز (Cheyava Falls) است که با لکه‌ها و نقطه‌های غنی از آهن پوشیده شده است. روی زمین، حضور چنین مواد معدنی اغلب نشان‌دهنده فعالیت میکروبی است؛ میکروب‌ها از آهن در متابولیسم خود استفاده می‌کنند. آیا این فرآیند در مریخ نیز رخ داده است؟ نمونه‌ای از این سنگ اکنون در مخزن کاوشگر ذخیره شده و در صورت بازگرداندن به زمین، آزمایشگاه‌های پیشرفته می‌توانند پاسخ این پرسش حیاتی را ارائه دهند.

با این حال، مسیر بازگرداندن نمونه‌ها با چالش مواجه است. دولت آمریکا پیشنهاد لغو مرحله بازگرداندن نمونه‌ها را داده و تصمیم نهایی بر عهده کنگره است. زمین‌شناس سیاره‌ای، ویکی همیلتون، می‌گوید: «تماشای ماندن نمونه‌های ارزشمند روی مریخ بسیار دشوار است.»

فرود نفس‌گیر و آغاز مأموریت جمع‌آوری نمونه‌ها

پرسویرنس در فوریه ۲۰۲۱ در دهانه جزرو (Jezero Crater) فرود آمد. فرود آن یک نمایش مهندسی نفس‌گیر بود: پس از عبور از جو مریخ، پلتفرمی به نام Sky Crane  کاوشگر را با کابل به سطح زمین منتقل کرد. این منطقه زمانی محل جریان رودخانه‌ای پرآب بوده و دلتا خشک آن هنوز از فضا قابل مشاهده است.

دانشمندان می‌دانند که یافتن حیات بدون تحلیل نمونه‌ها در آزمایشگاه‌های زمینی تقریباً غیرممکن است. از این رو، از دهه ۱۹۶۰ تلاش‌ها برای بازگرداندن نمونه‌های مریخ آغاز شد و برنامه MSR (Mars Sample Return)  نتیجه این تلاش‌ها است.

جمع‌آوری نمونه‌های کلیدی

در سپتامبر ۲۰۲۱، پرسویرنس اولین نمونه خود، سنگ بازالت آتشفشانی، را جمع‌آوری کرد. این نمونه می‌تواند به تعیین زمان اولین جریان آب در جزرو، حدود ۳.۸ میلیارد سال پیش، کمک کند.

کاوشگر سپس به لبه دلتا رودخانه خشک شده رسید. با بازوی نمونه‌برداری و دریل، پرسویرنس ۴۳ لوله کوچک شبیه سیگار را همراه دارد تا نمونه‌ها را در آن‌ها ذخیره کند. دانشمندان روی زمین هر حرکت کاوشگر را رصد کرده و نمونه‌های ارزشمند را انتخاب می‌کنند.

نمونه‌های برجسته، از جمله چیاوا فالز و نمونه‌های Bright Angel، هنوز روی کاوشگر باقی مانده‌اند، زیرا در مناطقی با بیشترین احتمال وجود حیات جمع‌آوری شده‌اند. کنث فارلی، دانشمند پروژه، می‌گوید: «چیاوا فالز نخستین شناسایی مطمئن ما از مواد آلی است.» لکه‌ها و نقطه‌های این سنگ ممکن است نشانه‌های حیات باستانی مریخ باشند.

دانشمندان معتقدند که اگر این نمونه‌ها به زمین برسند، می‌توانند ویژگی‌هایی را بررسی کنند که هیچ فرآیند غیرزیستی نمی‌تواند توضیح دهد، از جمله:

• مواد باقی‌مانده از میکروب‌ها

• عدم تعادل ایزوتوپ‌های کربن (کربن-۱۲ و کربن-۱۳)

• ریزفسیل‌ها یا اشکال فسیلی احتمالی در داخل سنگ‌ها

اهمیت بازگرداندن نمونه‌ها

کشف حیات در این نمونه‌ها می‌تواند نخستین شواهد قطعی زندگی خارج از زمین باشد و نشان دهد که زندگی می‌تواند در هر محیطی با شرایط مناسب شکل گیرد.

اهمیت مأموریت تنها به حیات محدود نمی‌شود. مطالعه نمونه‌ها می‌تواند راز:

• فقدان میدان مغناطیسی و

• جو نازک مریخ

را روشن کند. با تحلیل جهت‌گیری الکترون‌ها در نمونه‌ها، تاریخچه فعالیت هسته مریخ بازسازی شده و دلیل شرایط دشوار امروزی این سیاره روشن می‌شود. این اطلاعات همچنین می‌تواند جستجوی سیارات قابل سکونت در خارج از منظومه شمسی را هدایت کند.

چالش‌ها و تأخیرها

سه ماه پس از جمع‌آوری نمونه چیاوا فالز، آینده بازگرداندن نمونه‌ها نامطمئن شد. در آوریل ۲۰۲۴، بیل نلسون، مدیر ناسا، اعلام کرد که مرحله بازگرداندن نمونه‌ها ممکن است تا سال ۲۰۴۰ به تأخیر بیفتد و هزینه‌ها به ۱۱ میلیارد دلار برسد.

با وجود اختلاف نظرها، تقریباً همه دانشمندان بر اهمیت بازگرداندن نمونه‌ها اتفاق نظر دارند. انجام این مأموریت نیازمند مهندسی بی‌سابقه، از جمله پرتاب فضاپیما از سطح مریخ است. ناسا راهکارهای تجاری مانند SpaceX، Blue Origin و Rocket Lab را بررسی می‌کند تا مأموریت با هزینه کمتر و سرعت بیشتر انجام شود.

پرسویرنس همچنان در حرکت

پرسویرنس اکنون خارج از دهانه جزرو حرکت می‌کند و به مناطقی می‌رود که احتمالاً قدیمی‌ترین مواد مریخ را در خود دارند، مربوط به بیش از چهار میلیارد سال پیش و آغاز شکل‌گیری منظومه شمسی. این کاوشگر هنوز کمتر از دوازده لوله نمونه برای پر کردن دارد.

حتی اگر مأموریت بازگرداندن نمونه‌ها لغو یا به تأخیر بیفتد، پرسویرنس ممکن است نمونه‌ها را روی سطح رها کند، به امید اینکه مأموریت‌های آینده یا انسان‌ها آن‌ها را جمع‌آوری کنند.

تا زمانی که پرسویرنس در حرکت است، امید به کشف ناشناخته‌ها و رمزگشایی اسرار مریخ زنده است.

منابع و توضیحات:

https://www.scientificamerican.com/article/nasas-mars-sample-return-mission-in-jeopardy-as-u-s-considers-abandoning